ماده ای که با تغییر شکل دمای ساختمان را تنظیم می نماید - وبلاگ سایه

به گزارش وبلاگ سایه، ایرنا نوشت: محققان مهندسی مولکولی راهی برای تنظیم دمای ساختمان ها با یک ماده تغییر شکل دهنده یافته اند که می تواند تا 8.4 درصد از هزینه های گرمایشی و تهویه را کاهش دهد.

محققان در دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر دانشگاه شیکاگو در کوشش برای یافتن یک راه بهینه به منظور خنک تر نگه داشتن ساختمان ها در هوای گرم و گرم تر نگه داشتن آنها در ماه های سردتر، یک ماده تغییر شکل دهنده ابداع نموده اند که ذرات مس را به شکل مایع یا جامد نگه می دارد. هر چند این ماده از یک جریان الکتریکی بسیار پایین برای نوسان بین دو شرایط استفاده می نماید اما این انرژی مصرفی نسبت به میزان انرژی قابل صرفه جویی بسیار ناچیز است.

بیشتر بخوانید:

پدیدار شدن مارپیچی عجیب در آسمان شب / عکس

خطرات اشعه ماوراء بنفش دستگاه های ژلیش ناخن

استتار کم نظیر مار زنگی / با یاری هم دیدنش ناممکن است/ عکس

این ماده غیرقابل اشتعال از لایه های متعددی شامل یک لایه (فیلم) پلی یورتن (polyurethane)، ورقه گرافین (graphene) و یک توری طلایی تشکیل یافته است اما عملکرد واقعی به لطف یک الکترولیت آبکی و ذرات مس روی می دهد.

زمانی که این ماده در حالت گرمایشی است، ذرات مس روی لایه پلی یورتن ته نشین شده و به یک لایه جامد تبدیل می شوند که عملکردی عالی برای جذب گرمای خورشیدی دارد. پس از اینکه یک جریان الکتریکی پایین از درون این ماده عبور می نماید، ذرات به درون الکترولیت متفرق می شوند و این ماده وارد حالت سرمایشی می گردد و انرژی گرمایشی مادون قرمز خورشید بجای جذب شدن بازتاب می یابد. در این تحقیقات، ماده یادشده با موفقیت برای 1800 چرخه به عقب و جلو، تغییر یا سوییچ کرد.

پو-چان هسو از محققان اصلی این تحقیقات گفت: ما یک راه بهینه برای برخورد با ساختمان همچون یک شخص پیدا نموده ایم. شما وقتی که سردتان است یک لایه (لباس) اضافه می کنید و وقتی گرمتان می گردد یک لایه کم می کنید. این نوع ماده هوشمند به ما اجازه می دهد تا دما را در داخل یک ساختمان بدون صرف میزان زیادی انرژی حفظ کنیم.

در حقیقت، محققان کشف کردند که وقتی این ماده در شکل بندی جامد گرمایشی است، می تواند 93 درصد از انرژی مادون قرمز در تماس خود را حفظ کند. در حالت سرمایشی نیز مایع می تواند تا 92 درصد از این انرژی را بازتاب دهد.

به گفته محققان، حتی با احتساب انرژی مورد احتیاج برای تغییر حالت، این سیستم می تواند تا 8.4 درصد از هزینه های گرمایش و تهویه هوای ساختمان را صرفه جویی کند.

به گفته هسو، زمانی که بین دو حالت، تغییر (سوییچ) می کنید، دیگر احتیاجی نیست که انرژی بیشتری برای باقی ماندن در آن حالت صرف کنید. از این رو برای ساختمان هایی که احتیاجی به تغییر مداوم بین این حالت ها نیست، در واقع میزان بسیار کمی انرژی مصرف می کنید.

مضاف بر اینکه این ماده قابل برنامه ریزی است تا در هر دمای مورد احتیاجی تغییر کند و از این رو می تواند به اشکال متفاوتی در آب و هواهای مختلف کار کند.

58321